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1、小议虚拟机在网络教学的应用摘要：在计算机网络课程教学中，由于教学和实验环境原因而影响教学效果。本文根据网络教学要求，提出了利用VMware虚拟机技术，在单机上构建网络环境，进行网络教学和实验。解决了网络教学中存在的问题，并通过具体实例，介绍构建和扩展实验教学方法。说明了虚拟机技术在计算机网络教学中具有经济、实用、灵活和易于扩展的特点，可推广使用。关键词：虚拟机VMware网络教学一、引言计算机网络技术是当代开展极快的信息技术，是新世纪人才必须掌握的根本技能，因此各高校几乎所有专业都开设?计算机网络根底?课程，?计算机网络根底?已成为高校公共课程，教学意义十分重大。由于计算机网络是一门理论和实践
2、结合相当密切课程。教学中搭建一个网络环境，最少需要2台带阿卡的计算机和1根交叉网线如果组建复杂网络环境，还需要效劳器、工作站、交换机、路由器等设备。教师在讲授中，要直观地向学生展示讲授内容和操作过程。对于多媒体教室单机状况，教师很难做到。而在实践教学中，又需要大量的网络设备，由于经费短缺、网络技术开展迅速，各院校对实验设备的更新面临着重重困难，并且所建网络实验室规模较小，实验中常常是几人共用一组实验设备，不利用于学生独立完成实验内容。通用机房，为杜绝学生在计算机上随意安装软件和修改设置，对计算机硬盘采取保护措施，导致网络课程的大多数实验都无法开出，学生动 会减少，影响教学效果。针对网络课程在教
3、学中存在的问题，基于虚拟机技术网络教学架构的设想就应运而生，其思路是通过虚拟化软件的辅助，将网络课程教学中用到的操作系统集中安装在一台计算机上，然后模拟出多操作系统连接的效果，在单机上实现多操作系统的联网，构造出网络环境，满足网络教学和实践的需要。二、虚拟机目前流行的虚拟机软件有VirtualPc和VMware两款，它们都能在Windows系统上虚拟出多台计算机，用于安装各种版本操作系统，如Windows系列、PS/2等。两款软件相比拟，VMware支持Linux操作系统，而VirtualPc2004以后版本不支持VMware客户操作系统直接运行在X86保护模式下，虚拟机运行的环境逼真、性能出
4、色。教学中选用此软件。(一)gMware的特点VMwareworkstation6.5是一款优秀软件，在一台宿主机中可以虚拟出多台虚拟机。每台虚拟机不仅有自己的CPU、硬盘、内存等，而且能虚拟出BIOS，可以对BOIS的参数进行设置，对虚拟硬盘进行分区、格式化、安装操作系统等，很像一台真实的计算机。(二)VMware工作模式YMware提供了虚拟网络设备VMnet0-9，这些设备相当于交换机，通过这些设备，虚拟机和虚拟机、虚拟机和宿主机就可以组建任意形式的局域网。虚拟网络就是各虚拟机、宿主机通过虚拟网卡连接到VMnet0-9中的某个交换机上。而连接的方式有：1、Bridged(桥接)模式桥接模
5、式组成的网络在vMware中以VMnet0表示，实际上是宿主机的局域网在虚拟机网络中的映射，此时的虚拟机相当于直接接入宿主机的网络。联网方法是在虚拟机的网卡的网络设置中选“Bridged选项，默认连接到虚拟交换机VMnetO上。2、NAT模式使用NAT模式建立的网络默认连接VMnet8子网上。安装VMware后，宿主机网络连接里会增加两块虚拟网卡AdapterVMnetl和AdapterVMnet8，其中AdapterVMnet8网卡将宿主机与VMnet8子网相连。在这个子网中，VMware不仅提供了DHCP效劳，使子网内的机器自动地获取IP地址，而且还为这个子网启用了NAT效劳，提供了从VM
6、net8子网到外网地址转换，有一个实实在在的NAT效劳器在运行。联网方法是在虚拟机的网卡的网络设置中选“NAT选项，默认连接到虚拟交换机gMnet8上。3、Host-only(仅主机)模式Host-only模式建立的网络默认位于vMnetl子网内，该子网的虚拟机只能与VMnetl网内的虚拟机或宿主机通信，不能与其他虚拟网络的主机通信，这就是“Host-only名称的由来。这样隔断虚拟网络与宿主机外部网络连接，建立一个独立的私有网络。联网方法是在虚拟机的网卡的网络设置中选“Host-only选项，默认连接到虚拟交换机VMnetl上。VMware中的三种网络模式只是方便用户快速将虚拟机参加宿主机网
7、络的一种预定义模式，VMware软件预先设置好三个虚拟子网，以对应三种根本模式。用户完全可以通过修改这些网络的属性改变它的默认行为。为方便组建虚拟网络，用户可以通过Custom(自定义)模式，选用虚拟设备，添加虚拟网卡等方法，组建用户要求的局域网。三、网络实验的组建教学中常用的网络模式主要有“对等网网络模式、“客户机/效劳器网络模式、“有路由器的网络模式等。教学前，教师建立实验所需的虚拟机和虚拟网络，然后把这些虚拟机和网络参数文件放到效劳器上共享。这就相当于教师将实验所需的网络模板做好，并将它共享给学生。利用教师做好的模板，学生很快就能在自己的计算机上建立实验需要的网络环境，进行实验。下面通过
8、DHCP效劳实验，说明构建实验的方法。(一)实验环境的构建要进行DHCP效劳实验，必须组建一个网络，最简单网络需要两台计算机，其拓扑结要组建图1网络，需要新建两台虚拟机或新建一台虚拟机，另一台使用宿主机。为了介绍方便，在此，新建两台虚拟机，并使用“Custom网络模式组建。过程如下：1、单击“新建虚拟机按钮，启动“新建虚拟机向导，在此向导下，创立两台虚拟机：第一台为windowsserver2003standard，第二台为windowsxPprofessional。创立中，按向导要求为虚拟机分配内存、创立硬盘等，在网络连接中，选择“不使用网络连接，完成虚拟机创立。2、翻开第一台虚拟机，不要启
9、动，单击“编辑虚拟机设置，翻开“虚拟机设置对话框，在该对话框上单击“添加，翻开“添加硬件向导，选择“以太网适配器。然后单击“下一步，选择“自定义单项选择按钮，并从下拉列表中选择“VMnet2变换机，最后，单击“完成。并在“虚拟机设置对话框上单击“确定，为第一台虚拟机添加以太网适配器，并连接在VMnet2虚拟交换机上。3、翻开第二台虚拟机，不要启动，用同样的方法为第二台虚拟机添网卡，也连接到交换机VMnet2上。这样图1网络就构造好了。4、接下来为第一台虚拟机安装Windowsserver2003standard操作系统，为第二台虚拟机安装WindowsXPprofessional操作系统，安装
10、方法同普通计算机。5、分别为每台虚机安装虚机工具。方法是启动相应虚机，在菜单中选择“虚机一“安装虚机工具进行安装，安装完成后，实验模板就准备好了。实验模板准备好后，教师将实验模板保存在共享文件夹中，供教师演示和学生实验使用。(二)实验过程1、建立DHCP效劳器1，启动windowsServer2003虚拟机，为该机指定一个固定IP地址，如192.168.1.1，设置子网掩码为255.255.255.0，默认网关为192.168.L.1：2在WindowsServer2003虚拟机中，安装DHCP效劳。方法是依次翻开“开始“程序“管理工具“管理您的效劳器。系统翻开“管理您的效劳器，双击“添加或删
11、除角色，翻开“配置您的效劳器向导。在向导的“效劳器角色窗格中选择“DHCP效劳器选项，为该机安装为DHCP效劳。3配置DHCP作用域。启动DHCP效劳，在“作用域名对话框中指小该DHCP作用域名称，在“IP地址范围中，根据实验要求设置该作用域用于分配的地址范围(地址池)、子网掩码、排除地址和租约期限。完成后，配置“DHCP选项，如：默认网关、DNS效劳器及WINS效劳器等，最后激活该作用域。2、配置DHCP客户端启动WindowsXPprofessional虚拟机。启动后，将其IP地址设置为自动获取。3、测试DHCP效劳在WindowsXPprofessional虚拟机中，执行“开始“运行，在
12、窗口中输入“CMD，进入命令窗口。在命令提示符质运行pingDHCP效劳器地址(如：192.168.1.1)，榆裔网络连通性，然后，运行ipconfig/release释放原IP地址，运行ipconfig/Fenew重新获得TP地址进行验证。实验中，通过屡次更改DHCP效劳器地址池及其选项，重新获取IP地址，结粜表列：每次获取IP地址及其选项。都符合DHCP效劳器的设置。4、实验内容扩展在上述实验根底上，利用虚拟机克隆功能，将WindowsxPprofessional机器克隆台。启动克隆厉的虚拟机，更改机器名称，使用两台客户机同时测试，并扩充测试“保存IP地址、“用户类别、“类选项等内容。为DH效劳器再添加一块王卡，此网卡与另一个子网相连，并将其中一台客户机改接到此子网中或再添加一台虚拟机连接到此子网，利刑扩展后的潮络，进行多宿主DHCP效劳器配置和测试等。四、结束语虚拟机技术应用于网络教学中不但投资少，而且方便灵活，易于构建实验环境、便于扩充实验内容。帮助学生和教师在普通计算机上构建网络环境，完成实验工程。弥补真实实验室的局限性。由于VMware不能模拟复杂的交换机和路由器，如将VMware和Dynamips软件结合起来，利用Dvnamips软什模拟CISCO交换机和蹄由器，构造出各种复杂网络环境【3】，不仅能满足网络根底课程而且能满足网络专业课程教学要求，可推广使用。
